用于基础物理精密检验的冷分子高电荷离子

分子和原子高电荷离子为物理学基本定律提供了强大的低能探针：极性分子拥有适合将基本对称性破缺增强数个数量级的内部场，而处于高电荷态的原子则可能表现出大的相对论效应和压缩的能级结构，非常适合对基本常数的变化具有高灵敏度。极性的高电荷分子可以同时受益于这两者：大的内部场和大的相对论效应。然而，高电荷会显著削弱化学键，并将系统推向库仑爆炸的边缘。在此，我们提出含有锕系元素的多电荷极性分子，作为超越标准模型物理的精密检验的有希望的候选者。具体来说，我们预测PaF$^{3+}$是热力学稳定的、可冷却的，并且非常适合精密光谱学。所提出的这类化合物，特别是那些含有来自梨形核区域的短寿命锕系同位素的化合物，有潜力增进我们对极端条件下分子的理解，为了解原子核的未知性质提供一个窗口，并推动分子精密光谱学在多个领域的发展，例如光学钟和新物理的探索。